1.3 单片机的应用模式
⑴ 专用型应用模式 所需要的接口电路都集成在单片机中。应用系统
中只有单片机和一些无法集成到单片机内部的外围设 备及周边器件。 ⑵ 通用型应用模式
① 总线应用模式 ② 总线型的非总线应用模式 ③ 非总线应用模式 1.4 单片机应用系统开发过程
⑴ 硬件系统设计、调试
⑵ 系统应用程序设计
赛前辅导
⑴ 相关课程的复习（模电、数电、微机原理、 单片机原理与应用、CPLD设计与应用等）
⑵ 各种仪器仪表的使用，各种工具软件的熟 悉和使用。
⑶ 各单元电路设计、制作、调试（硬件、 软件）。
⑶ 可选往届题目模拟竞赛（包括设计、制 作、调试、测试和写报告），并进行交流。
1.绪论
1.1 电子设计竞赛中必不可少的应用模块
３、基本功能单元结构与操作原理
⑴、定时器/计数器的基本结构与操作方式
⑵、中断系统基本结构与操作方式
⑶、串行口基本结构与操作方式
４、单片机最小应用系统设计
⑴、单片机类型的选择 ⑵、应用系统的扩展和系统配置 ５、单片机的并行扩展技术
⑴、并行外围扩展方式 ⑵、并行I/O口外围扩展技术 ⑶、并行总线外围扩展技术 ６、单片机应用系统中串口和虚拟I2C总线的应用
⑴ CPU系统 ① CPU 按照面对测控对象、嵌入式应用和单芯片结构要
求专门设计，有突出控制功能指令系统的电路模块。 ② 时钟电路
③ 复位电路 满足上电复位、信号控制复位的最简化电路。
④ 总线控制逻辑
满足CPU对内部总线和外部总线的控制逻辑电路。
⑵ CPU外围单元 ① 程序存储器ROM
有多种类型和规格: MaskROM，EPROM，ROMless，OTPROM，
⑶ 应用程序的仿真调试
⑷ 系统脱机运行检查测试
2.单片机基本结构与工作原理
2.1 单片机的典型结构及特点
CPU外围 单元
总线控制 逻辑
程序存储 数据存储 输入输出 操作管理
器
器
口
寄存器
ROM RAM
I/O
SFR
外 围 扩 展 单
CPU
元
时钟、复 位
CPU系统
基本功能单元
CPU、CPU外围电路和基本功能电路形成了单片机 系列的基核。
单片机接口技术
主要参考书： ⑴、 单片机高级教程 ----应用与设计----何立民 编著 北京航空航天大学出版社
⑵、
单片微机原理及应用 丁元杰 主编 机械工业出版社
主要教学内容
１、 绪论 ⑴、单片机技术 ⑵、单片机的应用模式
２、 单片机基本结构与工作原理 ⑴、 单片机的典型结构及特点 ⑵、 80C51的I/O端口及应用特 性⑶、 80C51的存储器系统及操作方式
1.2 单片机技术简介
定义 80C51单片机系列源于Intel公司的MCS-51系 列，Philips、Siemens、Dallas、ATMEL、华邦、 LG等公司都以8051为基核推出了许多各具特色、具 有优异性能的单片机。 80C51基核的不变性： ① 指令系统不变 ② 总线不变（并行和串行总线） ③ 最大限度地保持了引脚不变
⑷ 外围扩展单元电路 A/D,D/A,PWM，监视定时器(看门狗电路)等
⑸ 典型单片机的结构特点 ① 哈佛(Harvard)结构体系 数据存储空间与程序存储空间相互独立的结构体系 ② 突出控制功能的指令系统 大量的单字节指令
丰富的位操作指令 满足CPU对外围电路的直接操作指令 丰富的转移指令
③ 片内RAM的通用寄存器形式 通用寄存器和操作管理寄存器以片内
RAM形式出现
④ 单片嵌入式应用的引脚功能 简单、方便的时钟与复位电路
完善的外围扩展总线 大量用于测控需要的I/O，并有相应的 端口操作指令 I/O端口的多功能复用
⑹ 某些单片机内部资源的增减
① 总线删减 如89C1051、89C2051，只有20引脚，无总
② 功线能删减 89C1051（1K程序存储器、1个定时器/计数器， ６４Ｂ ＲＡＭ）
③ 某些功能的增强
A/D，WDT等
2.2 80C51的I/O端口及应用特性 ⑴ I/O端口的结构
①、锁存器加引脚的典型结构
P0∽P3四个I/O端口 （32位）都可以作普通 I/O端口。
每位I/O均有锁存器、 输出驱动器和输入缓冲器 组成。
②、 I/O端口的复用结构
总线复用
评分标准： 基本要求： 设计总结报告50分：包括方案比较，设计与
论证，理论分析与计算，电路图及有关设计 文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结 果分析。 实际制作完成情况50分。
发挥部分50分。
完成第一项 5
完成第二项 15
完成第三项 5
完成第四项 10
完成第四项 10 其他 5
FlashROM等，如1K,2K,4K,8K,20K,32K等 ② 数据存储器
RAM(容SR量A较M小) ,通常小于256字节 ③ 输入/输出端口 总线输入/输出端口
用户I/O端口
片内功能单元的输入/输出端口
④ 操作管理寄存器 用于单片机内各功能单元的运行控制和管理
⑶ 基本功能单元 ① 定时器/计数器 ② 中断系统 ③ 串行通信接口
（4）仪器类：简易电阻、电容和电感测试 仪（2D），简易数字频率计（3B），频率特 性测试仪（4C），数字式工频有效值多用表 （4B），波形发生器（5A），简易数字存储 示波器（5B），低频数字式相位测量仪 （6C），简易逻辑分析仪（6D）；
（5）数据采集与控制类：多路数据采集系 统（1B），水温控制系统（3C），数字化语 音存储与回放系统（4E），自动往返电动小 车（5C），数据采集与传输系统（5E），简 易智能电动车（6E），液体点滴速度监控装 置（6F）。
⑴、移位寄存器串行扩展 ⑵、I2C总线的串行扩展技术 ⑶、I2C应用系统设计举例
赛题分析
从前几届电子设计竞赛的试题来看，
可以归纳成5类：
（1）电源类：简易数控直流电源（1A）， 直流稳压电源（3A）；
（2）信号源类：实用信号源的设计和制作 （2B）；
（3）无线电类：实用低频功率放大器（2A）， 简易无线电遥控系统（2C），调幅广播收音机 （3D），测量放大器（4A），短波调频接收 机（4D），高效率音频功率放大器（5D）， 调频收音机（5F），电压控制ＬＣ振荡器 （6A），宽带放大器（6B） ；